Detección del virus del amarillamiento de las nervaduras de la hoja de la papa en diferentes órganos de Solanum tuberosum grupo Phureja cv Criolla Colombia utilizando RT-PCR convencional y en tiempo real / Potato yellow vein virus detection in different organs of Solanum tuberosum Phureja group cv Criolla Colombia by conventional and real time qRT-PCR

La producción del cultivo de papa en Colombia se puede afectar por infección con diferentes patógenos virales, entre ellos, el Potato yellow vein virus (PYVV) que puede reducir la producción entre el 30 % y 50%. PYVV se ha diagnosticado molecularmente usando RT-PCR convencional en hojas sintomáticas y no sintomáticas. Sin embargo, no hay reportes sobre la detección y distribución viral en diferentes órganos infectados por PYVV en las plantas que expresan síntomas y sin síntomas. El objetivo de esta investigación, fue detectar a PYVV por RT-PCR convencional con cebadores específicos y por qRT-PCR (tiempo real) utilizando Sondas TaqMan® y analizar la distribución viral en plantas de S. tuberosum grupo Phureja cv. Criolla Colombia (papa criolla). Se logró la detección del virus en todos los órganos analizados (foliolo, peciolo, tallo aéreo y subterráneo, pedúnculo floral, pétalo y antera) mediante ambas técnicas, sin embargo, qRT-PCR fue 100 veces más sensible que la técnica convencional. Adicionalmente, se realizó la cuantificación absoluta del gen de la proteína mayor de la cápside de PYVV (CP). Los resultados indican que cuando la planta no expresa síntomas (NS), hay una distribución homogénea del virus, con un promedio del número de copias del gen CP de 4.09×107±2.35×107; mientras que en plantas sintomáticas el título viral es mayor (6.82×108±1.74×108) y la distribución heterogénea en los órganos, con mayor acumulación en órganos de la zona aérea. Este es el primer informe sobre la detección de PYVV en diferentes órganos de papa por medio de tiempo real, incluyendo las anteras y pedúnculo floral. La información debe ser de utilidad para el diagnóstico de PYVV y para adelantar estudios sobre la biología del virus y la relación con el huésped y el vector. La información suministrada debe ser valiosa para agricultores y fitomejoradores, además para programas de indexado de plantas contra PYVV y en la certificación de semilla.

Potato yield in Colombia could be affected by the infection with different viral pathogens, among which, Potato vein yellow virus (PYVV) could reduce potato production by 30% to 50%. PYVV has been diagnosed molecularly in symptomatic and symptomless leaves samples by conventional RT-PCR. However, the PYVV detection and distribution in different organs of symptomatic and symptomless plants have not been reported until now. The aim of this research was to detect and analyze PYVV distribution in different organs of infected S. tuberosum group Phureja cv. Criolla Colombia (papa criolla) plants using conventional and real time qRT-PCR usindTaqMan® probes. It was achieved to detect the virus in all analyzed organs (leaflets, petiole, peduncle, anther, petals, aerial and underground stem) by both techniques; however, qRT-PCR was 100 times more sensitive than the conventional technique. Additionally, the absolute quantification of coat major protein gene (CP) was determined. The results shown that in non symptomatic plants (NS), PYVV was distributed homogenously with an average CP gene copy number of 4.09 × 107 ± 2.35 × 107, while in symptomatic moderate and severe plants (M) or (S) the viral load was greater (6.82×108±1.74×108) with an heterogeneous distribution regarding the organ and with greater accumulation in the aerial organs. The results presented in this study will be important for PYVV detection and further studies on the virus biology, host and vector relations. The information should be useful to farmers, breeders, indexing and seed certification programs.

Comparación de métodos de extracción de RNA para la detección por RT-PCR del Potato yellow vein virus (PYVV) en diferentes órganos de Solanum tuberosum Grupo Phureja / Comparison of RNA isolation methods for Potato yellow vein virus (PYVV) detection by RT-PCR in different organs of Solanum tuberosum Group Phureja

Potato yellow vein virus (PYVV, Crinivirus/Closteroviridae), contiene genoma tripartita de ssRNA(+), se limita al floema y causa pérdidas en la producción. Es un virus re-emergente y cuarentenario en Europa y Estados Unidos. La detección se ha basado en RT-PCR, NASH y RT-PCR en tiempo real (RT-qPCR) en muestras de foliolo y tubérculo. Se desconoce como es la distribución del virus en plantas infectadas lo que hace necesario establecer un método de extracción de RNA, que sea eficiente en la obtención de material a partir de diferentes órganos. El objetivo de este trabajo fue comparar tres métodos de extracción de RNA: uno basado en Tioisocianato de guanidina (Trizol® (Invitrogen)), uno que utiliza bromuro de hexadecil trimetil amonio (CTAB) y el método fenol/cloroformo seguido por purificación con columnas de Sephadex; para detectar el virus por RT-PCR en: foliolo, peciolo, pedúnculo floral, pétalos, tallo aéreo y subterráneo, antera y brotes de tubérculo; de plantas infectadas. Los métodos de extracción fueron evaluados en términos de la integridad (relación de la intensidad de las bandas de las subunidades ribosomales 28S/18S), calidad (relación de las lecturas espectrofométricas 260/280nm) y rendimiento de los extractos. PYVV se detectó por RT-PCR en todos los órganos analizados por los tres métodos de extracción. No se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre los tres métodos de extracción; sin embargo, Trizol® (Invitrogen) presentó mayor rendimiento, calidad e integridad; además, permitió la detección del virus por RT-PCR en todos los órganos evaluados.

Potato yellow vein virus (PYVV, Crinivirus/Closteroviridae), contains a tripartite genome with ssRNA(+), is phloem limited and can affect yield reduction. PYVV is a re-emergent virus and is a quarantine pathogen in Europe and United States. The detection has been based in RT-PCR, NASH and real time RT-PCR (RT-qPCR) in leaflets and tuber shoots samples. It is not known how is the distribution of PYVV within infected plants, for that is necessary to establish an efficient RNA isolation method for obtaining material from different organs. The objective of the present work was to evaluate three RNA isolation methods: a Trizol® (Invitrogen) based method, a method using hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) and the phenol - chloroform method followed by Sephadex columns purification; for virus detection using RT-PCR in: leaflets, petiole, peduncle, petals, stem, aerial and subterranean roots, anther and shoot tuber; of infected plants. The isolation methods were tested in terms of integrity (ratio of band intensity of 28S and 18S ribosomal subunits), quality (absorbance 260/280 ratio) and total yield. PYVV was detected by RT-PCR in all organs analyzed by the three isolation methods. There were no significant differences found among the three isolation methods, although, Trizol® (Invitrogen) presented high yield, quality and integrity, furthermore Trizol® (Invitrogen) allowed the virus detection using RT-PCR in all analyzed organs.